CN104112891B - 信号传输电缆和柔性印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了能够提供低损耗、节约空间的并行传输路径的信号传输电缆和柔性印刷电路板。它们都包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部。多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导。各介质波导包括由介电质形成的介电层、被形成为将介电层夹在它们之间的两个导电层、以及包括电连接至两个导电层的多个贯穿孔的两个准导电壁。介质波导被布置为共用在上下方向上接触的导电层。在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一介电层和同一导电层上。单层/多层转换部被构造为把由布置在单层并行传输路径中的各介质波导传输的信号传输至布置在多层并行传输路径中的各介质波导。
Description
技术领域
本发明涉及信号传输电缆和柔性印刷电路板，更加特别地，涉及能够提供低损耗的、节约空间的并行传输路径的信号传输电缆和柔性印刷电路板。
背景技术
近年来，例如在诸如智能手机等电子设备中，对于提高数据通信的速度和容量的需求越来越多。相应地，信号频率变得越来越高，例如，从几GHz至几十GHz的范围。
此外，为了提高信号速率，并行地布置传输路径且增加信道的数量。为此，目前广泛使用这样的细同轴并行电缆：在该电缆中，并行地布置有几根至几十根被称为细同轴线的微型线。
然而，即使使用这样的细同轴电缆，在20GHz或更高的频率范围内，由介电质造成的介电损耗还是会增大，这使电缆特性恶化。
例如，一直以来都使用金属波导作为微波波段或毫米波段的低损耗传输路径。金属波导具有矩形或圆形的管状中空结构。导致介电损耗的介电质是空气，因而金属波导具有损耗极低的特点。
然而，由于金属波导的结构，难以并行地布置金属波导且难以减小其重量。此外，成本高而且不具有柔性。因此，存在这样的问题：金属波导无法用作电子设备中的并行传输路径。
此外，提出了“包含埋入在介电质的膜中的与同轴结构相似结构的高频柔性多导体电缆连接系统”（例如，参见日本专利申请第2003-203694号公报（在下文中，被称为专利文件1））。在专利文件1的技术中，在形成具有矩形同轴结构（该同轴结构具有被绝缘材料包裹的中心导体，所述绝缘材料涂覆有外部导体，信号通过中心导体传递）的线缆之后，并列地绑扎多个这样的电缆，由此实现高速传输并且提高抗噪特性。在用于将多导体电缆连接至控制电路的装配部，电缆部的中心导体是突出的。与此相反，中心导体在电缆装配部是凹陷的。可替代地，转换它们的结构，从而以紧密接触的形式连接装配部以保持线路阻抗匹配的连续性。
此外，近年来，提出了形成嵌入在具有介电质的多层布线基板中的波导的结构的介质波导。
这样的介质波导也被称为基板集成波导（SIW）。介电质设置在两个导体之间且连接在两个导体之间的多个贯穿孔布置成两列。以这样的方式，介质波导以与金属波导相同的传输模式进行信号传输。这样的介质波导能够进行与同轴线相比更低损耗的传输且适于传输具有比几十GHz更高频率的信号。
发明内容
然而，在专利文件1的技术中，提供了与同轴线相似的性能，因此在几十GHz的波段中损耗增大。当并行地布置传输路径时，还存在这样的缺点：尺寸与并行布置的传输路径的数量成比例地增加。
此外，SIW被包含于诸如陶瓷、环氧树脂玻璃（glass epoxy）或特氟龙（注册商标）等介电质中。因此，例如，SIW不适于用作电子设备中的电路板之间的因小型化而需要柔性的连接路径。
鉴于上述的情况，期望提出低损耗的、节约空间的并行传输路径。
本发明的第一实施例提供了一种信号传输电缆，其包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两个准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿孔电连接至所述两个导电层，两个以上介质波导被布置为共用在上下方向上接触的所述导电层；
在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一介电层和同一导电层上；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者。
所述信号传输电缆可以还包括连接器，所述连接器包括布置在一个导电层上的两个以上焊盘，其中，所述连接器的两个以上焊盘可以经由锥形微带型的模式转换器连接至构成所述单层并行传输路径的介质波导的导电层。
所述两个以上焊盘中的各者可以供给有各信道的信号，并且所述各信道的信号的传输路径可以被设定为相等的长度，所述信号通过所述介质波导的中心从所述两个以上焊盘传输至所述多层并行传输路径的端部。
所述信号传输电缆可以还包括形成在与所述连接器相同的导电层上的两个以上贴片天线。
所述单层/多层转换部可以包括层转换窗口，所述层转换窗口是通过去除所述介质波导的导电层的一部分而形成的，并且在上下方向上彼此相邻的两个所述介质波导的介电层可以经由所述层转换窗口彼此连接。
所述信号传输电缆可以还包括电源线，所述电源线以与所述多层并行传输路径平行的方式延伸且用来传输电源电压。
各个所述介质波导中的介电层可以是局部中空化的。
所述介电层可以由液晶高分子或聚酰亚胺形成。
本发明的第二实施例提供了一种柔性印刷电路板，其包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两个准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿孔电连接至所述两个导电层，两个以上介质波导被布置为共用在上下方向上接触的所述导电层；
在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一介电层和同一导电层上；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者。
在本发明的第一和第二实施例中，设置有：多层并行传输路径，所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括由介电质形成的介电层、两个导电层和两个准导电壁，所述两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，所述准导电壁包括电连接至所述两个导电层的多个贯穿孔，两个以上所述介质波导被布置为共用上下方向上接触的所述导电层；和单层并行传输路径，在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一介电层和同一导电层上。由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者传输的信号被传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者。
根据本发明的实施例，可以提供低损耗、节约空间的并行传输路径。
如附图所示，根据下面对本发明的最佳方式实施例的详细说明，本发明的上述这些和其它目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的信号传输电缆的外观的立体图；
图2是说明多层并行波导的构造的、沿着图1的A-A’虚线截取的横截面图；
图3是说明单层/多层转换部的构造的、沿着图1的B-B’虚线截取的横截面图；
图4是示出了根据本发明另一个实施例的信号传输电缆的外观的立体图；
图5示出了图4中所示的信号传输电缆中的CH1至CH4的信号的路径；
图6是示出了图4所示的信号传输电缆的各层的构造；
图7A和图7B示出了构造的另一个示例，其中，各信道的用于信号传输的路径的长度是相等的；
图8是示出了根据本发明又一个实施例的信号传输电缆的外观的透视图；
图9示出了应用了本发明实施例的信号传输电缆10中的介电层的形状的示例；
图10是示出了波导内部的介电质是局部中空化的情况的示例的横截面图；
图11A和图11B是与图10的横截面图相对应的波导的平面图；
图12示出了与多层并行波导部25内部的波导的堆叠状态相关的另一个示例；
图13示出了与多层并行波导部25内部的波导的堆叠状态相关的又一个示例；且
图14是示出了根据本发明又一个实施例的信号传输电缆的外观的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图说明本发明的实施例。
图1是示出了根据本发明实施例的信号传输电缆的外观的透视图。
图1所示的信号传输电缆10具有多层结构且被用来并行地传输被输入至布置在连接器部22中的焊盘的信号。
尽管将在后面说明，信号传输电缆10具有由设置于两个金属层之间的介电层和贯穿该介电层来连接这两个金属层的贯通孔（贯穿孔）构成的波导结构。
如图1所示，信号传输电缆10包括连接器部22、单层并行波导部23、单层/多层转换部24和多层并行波导部25。
焊盘31-1至31-6布置在连接器部22内。焊盘31-1和焊盘31-6被设定为GND端子。焊盘31-2至31-5被设定为信号端子。例如，CH1的信号被供给（或输出）到焊盘31-2、CH2的信号被供给（或输出）至焊盘31-3、CH3的信号被供给（或输出）至焊盘31-4且CH4的信号被供给（或输出）至焊盘31-5。即，在这个示例中，信号传输电缆10并行地传输CH1至CH4这四个信道信号。
从焊盘31-2至31-5引出作为微带线（microstripline）的线。这些线通过锥形微带型的微带波导转换器32连接到单层并行波导部23。
CH1至CH4的四个信号是由微带波导转换器32进行模式转换的。微带波导转换器32把从焊盘31-2至31-5输入的CH1至CH4的四个信号从TEM模式转换成TE10模式。由此，CH1至CH4的四个信号处于适于波导传输的模式。
然后，CH1至CH4的四个信号在单层并行波导部23中被水平并行化并且被传输。
单层并行波导部23被设定为是这样的区域：在该区域中，CH1至CH4的四个信号在单层中的波导内传输。因此，单层并行波导部23是由XY平面内并行地布置（将被称为水平并行化）的四个波导形成的区域。
在单层并行波导部23中，波导并行地布置在XY平面内。另一方面，在多层并行波导部25中，波导布置在Z轴方向上（将被称为垂直并行化）。
在单层并行波导部23中被并行传输的CH1至CH4这四个信号的行进方向被90°弯曲的贯穿孔弯曲了90度。以这样的方式，CH1至CH4这四个信号在多层并行波导部25延伸的方向上传输。
单层/多层转换部24将CH1至CH4四个信号分别传输至多层并行波导部25的四层波导。即，单层/多层转换部24使被水平并行化和传输的CH1至CH4四个信号进行垂直并行化。
如上所述，多层并行波导部25是设置在多个层中的波导。即，在多层并行波导部25中，多个波导堆叠在纸面的深度方向上。在这个示例中，多层并行波导部25是由四个波导构成的且各层中的波导分别传输CH1至CH4四个信号。
图2是说明多层并行波导部25的构造的、沿着图1的虚线A-A’截取的横截面图。如图所示，多层并行波导部25是这样形成的：堆叠四个介电层并且每个介电层都设置在两个金属层之间。换言之，多层并行波导部25是由五个金属层和四个介电层构成的。
此外，在图2的左端和右端，设置有贯穿介电层并电连接至金属层的贯通孔（或贯穿孔）。贯穿孔例如被形成为金属圆柱体。在图2中，在左边和右边都示出了一个贯穿孔。然而，在纸面的深度方向上实际上布置有多个贯穿孔。以这样的方式布置多个贯穿孔，从而形成准导电壁。因此，介电层在上下左右侧被导电物质包围。
也即是，应用了本发明实施例的信号传输电缆10的波导用作介质波导。这也被称为SIW（基板集成波导）。它以与金属波导相同的传输模式进行信号传输。这样的介质波导与同轴线相比能够进行低损耗的传输且适于传输几十GHz的信号。
例如，由图中最下侧上的两个金属层、单个介电层和两个（实际上，多个）贯穿孔形成的区域成为多层并行波导部25的第一层，并且作为传输CH1的信号的波导。由所述第一层上侧的两个金属层、单个介电层和两个（实际上，多个）贯穿孔形成的区域成为多层并行波导部25的第二层，并且作为传输CH2的信号的波导。类似地，形成了多层并行波导部25的第三层和第四层并且它们分别作为传输CH3和CH4的信号的波导。
图3是说明单层/多层转换部24的构造的、沿着图1的虚线B-B’截取的横截面图。如上所述，单层/多层转换部24使水平并行化并传输的CH1至CH4四个信号垂直并行化。
如图3所示，在单层/多层转换部24中，在每个点处设置有层转换窗口。层转换窗口是去除一部分金属层并且连接上下介电层的窗口。
例如，在单层/多层转换部24中，去除形成最上层中的波导的下侧金属层并且形成层转换窗口。以这样的方式，CH1的信号从单层/多层转换部24的顶部传输至第二层中的波导。然后，因为去除了形成从顶部起第二层中的波导的下侧金属层以形成层转换窗口，CH1的信号从顶部传输至第三层中的波导。此外，CH1的信号通过从顶部起第三层中的波导的层转换窗口被传输至最下层中的波导。注意，单层/多层转换部24的最下层中的波导连接至多层并行波导部25的第一层。
此外，CH2的信号通过单层/多层转换部24的最上层中的波导的层转换窗口和从顶部起第二层中的波导的层转换窗口被传输至从顶部起第三层中的波导。注意，单层/多层转换部24的从顶部起的第三层（从底部起第二层）中的波导连接至多层并行波导部25的第二层。
此外，CH3的信号经由单层/多层转换部24中的最上层的波导的层转换窗口被传输至从顶部起的第二层中的波导。注意，单层/多层转换部24的从顶部起的第二层（从底部起的第三层）中的波导被连接至多层并行波导部25的第三层。
此外，CH4的信号在不通过单层/多层转换部24的层转换窗口的情况下在最上层中的波导内传输。注意，单层/多层转换部24中的最上层（从底部起第四层）中的波导被连接至多层并行波导部25的第四层。
以这样的方式，水平并行化且传输的信号被垂直并行化。
关于形成信号传输电缆10的波导的介电质，能够使用通常被用作基板材料的诸如环氧树脂玻璃、LTCC、特氟龙（注册商标）和聚酰亚胺等材料。由于这些材料具有更小的损耗因子，所以介电损耗变得更小。因此，能够实现低损耗的传输路径。
此外，关于形成信号传输电缆10的波导的金属层和贯穿孔的材料，能够使用诸如铝、铜和金等普通布线材料。如果使用具有高导电率的材料，导体损耗就减小。因此，能够实现低损耗的传输路径。
关于形成信号传输电缆10的波导的金属层、介电层和贯穿孔，这些结构也用在一般的电路板中。能够通过在电路板的制造中广泛使用的电镀、光刻和蚀刻技术来制造它们。
金属层和贯穿孔不一定需要由金属形成，且金属层和贯穿孔可以由金属以外的导电材料形成。因此，采用介电层被包括金属的某导电物质形成的导电层包围的构造，能够形成根据本发明实施例的波导。
如上所述，在本发明中，进行通过波导的信号传输。通过波导的信号传输与平面线路相比具有更低的损耗，且因此，例如，能够实现比普通电缆等更低损耗的传输。此外，能够使用极薄的结构来实现信号传输电缆10的波导，从而能够容易地增加层的数量。
虽然在上面的实施例中设置了五个金属层来形成四信道传输路径，但可以叠置更多的波导来增加信道的数量。注意，根据本发明的实施例，在叠置波导方面，每一层的厚度可以被设定为大约50μm。例如，即使在形成二十信道传输路径的情况下，其厚度也能够是薄的，大约为1mm。
接着，将说明波导的宽度。
波导的宽度是由波导的截止频率限定的。关于普通的矩形波导，波长等于或大于介电质中的波长的二分之一的信号无法通过波导。与此时的波长相对应的频率将被称为截止频率（Fc）。
一般通过载波来调制经由信号传输电缆10传输的信号并传输该信号，因此载波频率与Fc之间的关系就成为了问题。因此，需要将载波频率设定为高于Fc。换言之，通过传输具有高频信号的信号，能够进一步减小波导的宽度。
例如，在将介电常数为3.5的聚酰亚胺用于层间膜的情况下，Fc=26.7GHz时宽度为3mm、Fc=80.1GHz时宽度为11mm。
如上所述，应用了本发明实施例的信号传输电缆10具有波导叠置于多层并行波导部25中的结构，从而能够使电缆更细。此外，近年来，还流行使用具有从几十至几百GHz的高频的载波的技术。由此，能够使电缆进一步变细。
如上所述，根据本发明的实施例，可以提供低损耗的、节约空间的并行传输路径。
图4是示出了根据本发明另一个实施例的信号传输电缆的外观的立体图。图4所示的信号传输电缆10是在考虑了传输路径中的相位调整的情况下而构成的。
如图1所示的一样，图4中所示的信号传输电缆10包括连接器部22、单层并行波导部23、单层/多层转换部24和多层并行波导部25。
然而，与图1不同的是，在图4所示的信号传输电缆10中，连接器部22的焊盘31-1至31-6在与多层并行波导部25延伸的方向相同的方向上被附接。此外，与图1不同的是，在单层/多层转换部24中，图4所示的信号传输电缆10的四个层中的波导以不同的形式弯曲。此外，与图1不同的是，图4所示的信号传输电缆10没有设置有90°弯曲的贯穿孔。
例如，根据图1所示的构造，从焊盘31-2输入的CH1的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度与从焊盘31-5输入的CH4的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度有很大不同。当传输路径的长度不同时，例如，应该作为具有相同相位的信号而被传输的信号的相位可能会有不同。这是因为造成了信号间的传输延迟的失调（歪斜失真（skew））。特别地，随着信号具有更高的频率，因歪斜失真而造成的对相位的影响增大。
与图1不同，在图4所示的信号传输电缆10中，从焊盘31-2输入的CH1的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度等于从焊盘31-3输入的CH2的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度。此外，从焊盘31-4输入的CH3的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度等于从焊盘31-5输入的CH4的信号到达图中的多层并行波导部25的右端所需要的路径的长度。
图4的信号传输电缆10除了上述部分以外的构造与图1的构造相同，因此将省略对构造相同部分的详细说明。
图5示出了图4所示的信号传输电缆10中的CH1至CH4四个信号的路径。在图中，线91-4表示CH1的信号的路径、线91-3表示CH2的信号的路径、线91-2表示CH3的信号的路径并且线91-1表示CH4的信号的路径。注意，线91-1至91-4被设定为通过波导的中心的路径。
如图5所示，线91-1至91-4都具有相同的长度。
图6示出了图4所示的信号传输电缆10的每个层的构造。
如图所示，第一层形成信号传输电缆10的连接器部22、单层并行波导部23、单层/多层转换部24和多层并行波导部25的最上层。第二层形成信号传输电缆10的单层/多层转换部24和多层并行波导部25从顶部起的第二层。第三层形成信号传输电缆10的单层/多层转换部24和多层并行波导部25从顶部起的第三层。第四层形成信号传输电缆10的多层并行波导部25从顶部起的第四层。
注意，例如，CH1的信号通过单层/多层转换部24从第一层传输至第四层，因此CH1的路径长于CH2至CH4的信号的路径。也即是，信号传输电缆10的多层并行波导部25被构成为垂直并行化。因此，实际上，对于各信道的信号而言，垂直传输所需的路径的长度是不同的。然而，如上所述，根据本发明的实施例，当叠置波导时，每一层的厚度能够是极薄的，大约为50μm。因此，路径在垂直方向上的长度差异对于相位的影响可以被忽略。
以这样的方式，根据本发明的实施例，能够提供低歪斜失真、低损耗和节约空间的并行传输路径。
注意，图4是在考虑了传输路径中的相位调整的情况下的构造的示例，且还可以使用不同的构造。简言之，只需要使各信道的信号的传输路径的长度相等。
图7A和图7B示出了各信道的信号的传输路径的长度相等的构造的另一个示例。
例如，如图7A所示，可以使在焊盘与多层并行波导之间具有短距离的路径在多层并行波导之内是蛇形弯曲的。在这个示例中，线91-4大幅地蛇形弯曲并且线91-3和线91-2也是蛇形弯曲的。然而，线91-1是不蛇形弯曲的。
此外，例如，可以这样设置在输入侧焊盘与多层并行波导之间具有短距离的路径以使得在焊盘与多层并行波导之间的距离在输出侧上是长的。例如，这样设置线91-4以使得焊盘与多层并行波导之间的距离在输入侧短而焊盘与多层并行波导之间的距离在输出侧长。此外，例如，这样设置线91-1以使得焊盘与多层并行波导之间的距离在输入侧长而焊盘与多层并行波导之间的距离在输出侧短。
例如，通过使用图7A或图7B所示的构造，能够使各信道的信号的传输路径的长度相等。因此，仍然能够提供低歪斜失真、低损耗和节约空间的并行传输路径。
图8是示出了根据本发明又一个实施例的信号传输电缆的外观的立体图。图8所示的信号传输电缆10具有这样的构造：其中，能够设置更多的焊盘且能够进行电源电压的传输以及信号传输。
如图1所示的一样，图8所示的信号传输电缆10包括连接器部22、单层并行波导部23、单层/多层转换部24和多层并行波导部25。
然而，与图1不同，在图8所示的信号传输电缆10中，连接器部22的各焊盘以交错的形式布置且布置有九个焊盘31-1至31-9。
焊盘以交错的形式布置，因而能够在不增大连接器部22的面积的情况下增加焊盘的数量。
注意，虽然在图8的示例中连接器部22中的焊盘是以两列交错的形式布置的，但是，焊盘可以被布置为例如三列或更多列交错的形式。此外，例如，如果能够增大连接器部22的面积，那么焊盘可以被布置为矩阵的形式而不需要被布置为交错的形式。
此外，与图1不同，图8中所示的信号传输电缆10包括与多层并行波导部25平行地延伸的电源线26。在这个示例中，设置有三条电源线作为电源线26。
如上所述，波导不能够传输具有低于截止频率Fc的频率的信号，因此需要经由电源线26进行电源电压的传输。另一方面，波导具有被GND金属层屏蔽的构造，因此，即使电源线26布置在多层并行波导部25附近，也能够消除因干扰造成的噪声等的影响。
也即是，根据本发明的实施例，在不减小SI（信号完整性）的情况下，能够进行电源电压的传输以及信号传输。
图8的信号传输电缆10的除了上述部分以外的构造与图1的构造相同，因此将省略对构造相同部分的详细说明。
顺便提及，上述实施例中的介电层的材料期望是诸如聚酰亚胺和液晶高分子等柔性材料。例如，介电层被形成为与金属层的图案相对应的细长电缆状。
图9示出了应用了本发明实施例的信号传输电缆10中的介电层的形状的示例。图中以深色示出的部分由介电质形成。例如使用聚酰亚胺或液晶高分子作为介电质的材料。
介电层由诸如聚酰亚胺和液晶高分子等柔性材料形成，因而能够实现具有与广泛使用的柔性印刷电路板（FPC）相同的柔性特性和比相关技术中的FPC更优良的高频性能的FPC。此外，根据上述实施例的金属层、介电层和贯穿孔也用于普通的FPC。能够通过在FPC的制造中广泛使用的电镀、光刻和蚀刻来容易地制造这些金属层、介电层和贯穿孔。
尽管在上述实施例中假设波导填充有介电层，但是波导的内部可以是局部中空化的。当波导的内部中空化时，能够使损耗最小化。然而，在这种情况下难以保持柔性。这是因为，在形成为金属层包围的腔体的波导中，由于弯曲导致了横截面变形。因此，例如，如图10所示，波导内部的介电质是局部中空化的。
图10是示出了波导内部的介电质被局部中空化的情况的示例的横截面图。如图所示，介电质设置在上下两个金属层以及左右贯穿孔之间。并且形成波导。在图10的示例中，波导内部的介电质在五处在纸面的深度方向上被中空化。
图11A和图11B是与图10的横截面图相对应的波导平面图。在图11A和图11B中，图中的圆形表示贯穿孔。
例如，如图11A所示，波导内部的介电质可以以直线形状被中空化。可替代地，如图11B所示，波导内部的介电质可以以点状形状被中空化。
例如，如图10以及图11A、图11B所示，波导内部的介电质是局部中空化的，因而能够形成具有更低损耗且保持柔性的柔性印刷电路板。
图12示出了与多层并行波导部25中的波导的叠置状态相关的另一个示例。在该图的示例中，在图中的垂直方向上叠置有八层波导且在图中的水平方向上布置有两列波导。也即是，布置有九个金属层，在金属层之间布置有八个介电层，并且布置有三列贯穿孔。注意，在这种情况下，图中央的贯穿孔由图左边的波导和右边的波导共用。
当多层并行波导部25被构造为如图12所示的那样时，能够并行地传输16（=8*2）个信道的信号。
多层并行波导部25中的波导可以以这样的方式叠置。
注意，当然也可以在水平方向上布置两列或更多列波导。
图13示出了多层并行波导部25中的波导的叠置状态的又一个示例。在该图的示例中，在图中的垂直方向上叠置有三层波导且在图中的水平方向上布置有一列或两列波导。换言之，在图中的上层中设置有单个波导，在图中的中间层中设置有两个波导且在图中的下层中设置有单个波导。
在图13的示例中，电源线被布置在多层并行波导部25的四角。
多层并行波导部25中的波导可以以这样的方式堆叠。
图14是示出了根据本发明又一个实施例的信号传输电缆的外观的立体图。例如，当在电路板之间进行无线通信时，图14中所示的信号传输电缆10可被用作至天线的馈电线。
图14所示的信号传输电缆10包括连接器部22、单层并行波导部23、单层/多层转换部24、多层并行波导部25和天线阵列27。
在天线阵列27中，布置有贴片天线41-1至41-4。在图14的构造中，并行地传输由贴片天线41-1至41-4发送的信号或由贴片天线41-1至41-4接收的信号。
能够在金属层的加工过程的同时形成贴片天线41-1至41-4。此外，在图14的构造中，贴片天线41-1至41-4以及焊盘31-2至31-5能够被加工为相同的金属层，因此能够抑制在天线阵列27与连接器部22之间的边界处的信号损失。
在上述的实施例中，应用了本发明实施例的信号传输电缆10被构成为单体。然而，例如，应用了本发明实施例的信号传输电缆10可以被形成在有机多层基板内。具体地，有机多层基板中的多个布线层可以用作信号传输电缆10的金属层并且有机多层基板中的多个基板层可以用作信号传输电缆10的介电层。
在这种情况下，例如，信号传输电缆10被形成在其上形成有信号处理部和传感器电路等的柔性印刷电路板的内部。即，本发明也可以应用于柔性印刷电路板。
注意，本文所述的一系列处理当然包括按照所述的顺序依时序进行的处理，但是这一系列处理不一定需要依时序进行。这一系列处理也可以包括并行地或单独地进行的处理。
此外，本发明的实施例不限于上述的实施例，且在不脱离本发明的主旨的情况下可以做出各种改变。
注意，本发明也可以采用下面的构造。
（1）一种信号传输电缆，其包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两个准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿
孔电连接至两个所述导电层，两个以上介质波导被布置为共用在上
下方向上接触的所述导电层；
所述单层并行传输路径包括在同一所述介电层和同一所述导电层上在左右方向上布置的两个以上介质波导；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者。
（2）根据（1）所述的信号传输电缆，还包括，
连接器，所述连接器包括布置在一个导电层上的两个以上焊盘，其中，
所述连接器的两个以上焊盘经由锥形微带型的模式转换器连接至构成所述单层并行传输路径的所述介质波导的导电层。
（3）根据（2）所述的信号传输电缆，其中，
所述两个以上焊盘中的各者被供给有各自信道的信号，且
各信道的信号的传输路径被设定为相等的长度，所述信号通过所述介质波导的中心从所述两个以上焊盘传输至所述多层并行传输路径的端部。
（4）根据（2）所述的信号传输电缆，还包括，形成在与所述连接器相同的导电层上的两个以上贴片天线。
（5）根据（1）至（4）中任一项所述的信号传输电缆，其中，所述单层/多层转换部包括，
层转换窗口，所述层转换窗口是通过去除所述介质波导的
导电层的一部分而形成的，并且在上下方向上彼此相邻的两个所述介质波导的介电层经由所述层转换窗口彼此连接。
（6）根据（1）至（5）中任一项所述的信号传输电缆，还包括，电源线，所述电源线以与所述多层并行传输路径平行的方式延伸并用来传输电源电压。
（7）根据（1）至（6）所述的信号传输电缆，其中，各个所述介质波导中的所述介电层是局部中空化的。
（8）根据（1）至（7）中任一项所述的信号传输电缆，其中，所述介电层由液晶高分子或聚酰亚胺形成。
（9）一种柔性印刷电路板，其包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两个准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿孔电连接至所述两个导电层，两个以上介质波导被布置为共用在上下方向上接触的所述导电层；
所述单层并行传输路径包括在同一介电层和同一导电层上在左右方向上布置的两个以上介质波导；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上介质波导中的各者。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
相关申请的交叉参考
本申请主张享有于2013年4月19日提交的日本优先权专利申请JP2013-088074的优先权，并且将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
Claims (10)
1.一种信号传输电缆，其特征在于包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两列准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿孔电连接至两个所述导电层，两个以上所述介质波导被布置为共用在上下方向上接触的所述导电层；
在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一所述介电层和同一所述导电层上；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上所述介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上所述介质波导中的各者。
2.根据权利要求1所述的信号传输电缆，还包括，
连接器，所述连接器包括布置在一个所述导电层上的两个以上焊盘，其中，
所述连接器的两个以上焊盘经由锥形微带型的模式转换器连接至构成所述单层并行传输路径的所述介质波导的所述导电层。
3.根据权利要求2所述的信号传输电缆，其中，
所述两个以上焊盘中的各者被供给有各信道的信号，且
所述各信道的信号的传输路径被设定为相等的长度，所述信号通过所述介质波导的中心从所述两个以上焊盘传输至所述多层并行传输路径的端部。
4.根据权利要求2所述的信号传输电缆，还包括：
形成在与所述连接器相同的导电层上的两个以上贴片天线。
5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的信号传输电缆，其中，所述贯穿孔是90度弯曲的。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的信号传输电缆，其中，
所述单层/多层转换部包括：
层转换窗口，所述层转换窗口是通过去除所述介质波导的所述导电层的一部分而形成的，并且
在上下方向上彼此相邻的两个所述介质波导的所述介电层经由所述层转换窗口彼此连接。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的信号传输电缆，还包括：
电源线，所述电源线以与所述多层并行传输路径平行的方式延伸并用来传输电源电压。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的信号传输电缆，其中，
各个所述介质波导中的所述介电层是局部中空化的。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的信号传输电缆，其中，
所述介电层由液晶高分子或聚酰亚胺形成。
10.一种柔性印刷电路板，其特征在于包括多层并行传输路径、单层并行传输路径和单层/多层转换部，
所述多层并行传输路径包括在上下方向上叠置的两个以上介质波导，各所述介质波导包括
介电层，所述介电层是由介电质形成的，
两个导电层，这两个导电层被形成为将所述介电层夹在它们之间，和
两列准导电壁，所述准导电壁包括多个贯穿孔，所述多个贯穿
孔电连接至两个所述导电层，两个以上所述介质波导被布置为共用在上下方向上接触的所述导电层；
在所述单层并行传输路径中，两个以上所述介质波导在左右方向上布置在同一所述介电层和同一所述导电层上；并且
所述单层/多层转换部把由布置在所述单层并行传输路径中的两个以上所述介质波导中的各者传输的信号传输至布置在所述多层并行传输路径中的两个以上所述介质波导中的各者。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20161014 Address after: Kanagawa Applicant after: SONY semiconductor solutions Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Sony Corp |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20180928 Termination date: 20210411 |